阴离子型功能化疏水性聚苯乙烯纳米粒子（100nm）是一类具有特定表面电荷、化学修饰及尺寸特征的高分子纳米材料。

一、基本结构与特征

  • 核心成分：以聚苯乙烯（PS）为骨架，通过苯乙烯单体聚合形成纳米级球形颗粒，粒径精准控制在 100nm 左右，单分散性通常较好（粒径分布系数低）。
  • 疏水性：聚苯乙烯分子链为非极性结构，核心具有强疏水性，使其在非极性溶剂中易分散，而在水相体系中需依赖表面修饰稳定存在。
  • 阴离子型功能化：表面通过化学修饰引入阴离子基团，常见如羧基（-COOH）、磺酸基（-SO₃H）、磷酸基（-PO₃H₂）等，使粒子表面带负电荷，可通过静电作用与阳离子物质（如带正电的蛋白质、聚合物、金属离子等）相互作用。

阴离子型功能化疏水性聚苯乙烯纳米粒子100nm
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阴离子型功能化疏水性聚苯乙烯纳米粒子100nm

二、关键性能

  1. 表面电荷与稳定性
    阴离子基团赋予粒子表面负电势（Zeta 电位通常为负值，如 - 30~-50mV），通过静电排斥作用有效避免粒子团聚，在水相或极性溶剂中可稳定分散（需控制 pH 值，避免酸性过强导致阴离子基团质子化而失稳）。
  2. 尺寸效应
    100nm 的粒径处于纳米尺度，兼具高比表面积（提高表面反应活性）和良好的胶体稳定性，可通过细胞膜内吞作用进入细胞，适合生物医学领域应用。
  3. 疏水性与相容性
    核心疏水性使其可负载疏水性药物、染料或纳米颗粒（如量子点、金属纳米簇），而表面阴离子基团则改善其与极性体系（如水相、生物体液）的相容性。
  4. 化学稳定性
    聚苯乙烯骨架耐酸碱、耐有机溶剂（非强极性溶剂），表面功能基团可通过化学反应进一步修饰（如羧基可与氨基缩合），拓展功能多样性。

三、制备方法

主要通过乳液聚合或分散聚合结合表面功能化修饰实现，典型步骤如下：

  1. 基础颗粒制备
    在乳化剂（如阴离子表面活性剂）存在下，苯乙烯单体在水相中乳化形成胶束，通过自由基引发剂（如过硫酸钾）引发聚合，生成聚苯乙烯纳米粒子。
  2. 阴离子功能化修饰
    • 共聚法：聚合时引入含阴离子基团的单体（如丙烯酸、苯乙烯磺酸），直接将阴离子基团嵌入粒子表面。
    • 后修饰法：先制备表面含活性基团（如羟基、氨基）的 PS 纳米粒子，再通过化学反应（如酯化、磺化）引入阴离子基团。

温馨提示：仅用于科研，不能用于人体！